[发明专利]基于类极化特性的燃料电池使用寿命的预测方法及装置

权利要求书

1.一种基于类极化特性的燃料电池使用寿命的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，对待测燃料电池进行活化，获取初始状态的极化曲线，并根据定电流下电压衰减的百分比确定寿命终结点；

步骤S2，使所述待测燃料电池在预设时间内运行，获取燃料电池当前的极化曲线；以及

步骤S3，根据类极化特性的燃料电池寿命预测公式对所述初始状态的极化曲线、所述燃料电池当前的极化曲线和所述寿命终结点进行处理，获取所述燃料电池的使用寿命，其中，所述类极化特性的燃料电池寿命预测公式为：

其中，I₀为所述初始状态的极化曲线上对应预设电压V_s的点的电流，I为所述燃料电池当前的极化曲线上对应预设电压V_s的点的电流；t₀为活化完成到获取所述初始状态的极化曲线所经历的时间，t为从燃料电池活化完成到获取所述燃料电池当前的极化曲线所经历的时间；B为类极化特性的燃料电池寿命预测公式的衰减系数；V₀为所述初始状态的极化曲线中所述待测燃料电池的理想电动势，I_b为所述待测燃料电池运行后对应V_s的点的电流，r为燃料电池内阻，R为气体常数8.31444J/(K·mol)，T为温度，F为法拉第常数96485C/mol，i_L为极化曲线上的极限电流，V_t为所述待测燃料电池的电压值，V_e为所述燃料电池达到寿命终结点时的电压值，t_ft为预测的使用寿命。

2.根据权利要求1中所述的基于类极化特性的燃料电池使用寿命的预测方法，其特征在于，所述步骤S1中获取所述初始状态的极化曲线后，在所述初始状态的极化曲线上确定预设电压对应的目标点，并获取对应的电流。

3.根据权利要求1中所述的基于类极化特性的燃料电池使用寿命的预测方法，其特征在于，所述步骤S2中获取所述燃料电池当前的极化曲线后，根据步骤S1中的目标点确定电压值，在所述燃料电池当前的极化曲线获取新目标点，并确定所述新目标点对应的电流值。

4.根据权利要求1-3任一项中所述的基于类极化特性的燃料电池使用寿命的预测方法，其特征在于，所述待测燃料电池包括质子交换膜燃料电池、直接甲醇燃料电池和固体氧化物燃料电池。

5.一种基于类极化特性的燃料电池使用寿命的预测装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于对待测燃料电池进行活化，获取初始状态的极化曲线，并根据定电流下电压衰减的百分比确定寿命终结点；

第二获取模块，用于使所述待测燃料电池在预设时间内运行，获取燃料电池当前的极化曲线；以及

预测模块，用于根据类极化特性的燃料电池寿命预测公式对所述初始状态的极化曲线、所述燃料电池当前的极化曲线和所述寿命终结点进行处理，获取所述燃料电池的使用寿命，其中，所述类极化特性的燃料电池寿命预测公式为：

其中，I₀为所述初始状态的极化曲线上对应预设电压V_s的点的电流，I为所述燃料电池当前的极化曲线上对应预设电压V_s的点的电流；t₀为活化完成到获取所述初始状态的极化曲线所经历的时间，t为从燃料电池活化完成到获取所述燃料电池当前的极化曲线所经历的时间；B为类极化特性的燃料电池寿命预测公式的衰减系数；V₀为所述初始状态的极化曲线中所述待测燃料电池的理想电动势，I_b为所述待测燃料电池运行后对应V_s的点的电流，r为燃料电池内阻，R为气体常数8.31444J/(K·mol)，T为温度，F为法拉第常数96485C/mol，i_L为极化曲线上的极限电流，V_t为所述待测燃料电池的电压值，V_e为所述燃料电池达到寿命终结点时的电压值，t_ft为预测的使用寿命。